浅论房屋建筑施工中混凝土结构加固技术
【摘 要】我国是建筑大国,房屋建筑中混凝土结构已经成为主流建筑结构,一些房屋由于设计失误、地震灾害等原因造成结构的破坏,但是经过结构的加固还可以正常使用,于是房屋建筑施工中的混凝土结构加固技术就出现并逐渐成为国家的建设重点之一。
【关键词】房屋建筑;混凝土机构;原因;加固技术;应用
按照混凝土结构老化的规律,我国需要加固的结构逐年增多,在今后的若干年,国家用于旧建筑物维修、改造和加固的费用将逐步增加。特别是地震后,数百万间遭受地震损害的房屋亟待加固,建筑结构的维修加固日益受到广泛关注。
一、房屋建筑施工中混凝土结构加固必要性
随着建筑物的建成,各种建筑中的问题逐渐的显现出来,在我国大兴土木基础建设的同时,建筑物的维护问题逐渐的成为了建筑界的焦点问题。在我国有些建筑物或是建筑构件经常因为设计或施工的缺陷以及在长期的使用过程中逐渐的老化、破坏,甚至由于洪灾、地震等造成混凝土结构的承载力严重不足、开裂、抗震性能降低等,影响建筑物以及构件物的安全和使用功能。
因此混凝土结构的修复加固问题是对于长久使用的建筑物必须要进行的一项重要的措施。
二、房屋建筑施工中混凝土结构加固的作用
结构加固是通过一些有效的措施,使受损房屋结构构件恢复原有的结构功能,或者在原有结构的基础上,提高其结构功能,以满足新的使用条件下结构功能的要求。房屋维修加固的主要目的是:提高结构、构件的强度、刚度、稳定性和耐久性,恢复结构的使用功能和安全性,减少事故隐患,延长结构使用寿命。房屋结构的加固与改造应遵循先鉴定后加固的原则,加固方案应合理可靠、经济适用、方便施工,尽量减少对原有建筑的损坏。
三、房屋混凝土结构加固设计的方法
1、混凝土结构加固设计采用的结构分析方法,应遵守现行国家标准《混凝土、结构设计规范》gb50010规定的结构分析基本原则,且在一般情况下,应采用线弹性分析方法计算结构的作用效应。
2房屋结构改造加固、加固混凝土结构时,应按下列规定进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计、验算:
1)结构、构件的尺寸,对原有部分应采用实测值;对新增部分,可采用加固设计文件给出的名义值。
2)验算结构、构件承载力时,应考虑原结构在加固时的实际受力状况,即加固部分应变滞后的特点,以及加固部分与原结构共同工作程度。
3)地震区结构、构件的加固,除应满足承载力要求外,尚应复核其抗震能力;不应存在因局部加强或刚度突变而形成的新薄弱部位;同时,还应考虑结构刚度增大而导致地震作用效应增大的影响。
四、房屋建筑施工中混凝土结构的加固方法
我国目前,各种类型的混凝土结构,复杂多样,在工程建设中,混凝土结构的变更、追加、加固逐渐的成为了必备的工序。以下就主要介绍了在我国目前现行的几种混凝土加固的方法。
1、预应力加固法
使用外加预应力拉杆或是型钢撑杆对结构构件或是整体进行加固的方法,特点是通过预应力手段加强后加部分拉杆或是撑杆受力,改变原结构内力分布并且降低原结构应力水平,致使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除。所以后加部分与原结构能较好的共同工作,机构的总体承载力得到大幅度的提高,预应力加固法具有加固、卸载、改变结构内力的效果。
2.碳纤维加固法
碳纤维加固法在我国使用的时间比较短,它主要是通过使用轻质高强的碳纤维布粘贴结构相应的部位来达到补强加固的效果,而且相对于其他加固方法有着易于施工和不增加截面尺寸等优点。但是碳纤维加固时使用的结构胶属于有机材料,因此也同样存在耐火,耐高温性能较差的问题,耐久性能也有待改善。
3.粘钢加固法
主要是通过在节点表面使用特殊的建筑结构胶粘贴钢板或是角钢,使其协同工作,利用夹钢和钢板对核心区混凝土的约束作用以及自身的承载力来提高核心区承载能力。这样加固法的
优点是对结构外形几乎没有影响,施工工期较短,在作业施工时对生产和生活影响较小,但是由于这种方法推广的时间较短,抗老化的性能尚不清楚。
4.注浆加固法
注浆加固法主要是针对钢筋混凝土结构物由于各种原因产生的各种裂缝,采用环氧树脂类粘合剂及密封剂灌浆加固修补,在不影响生产运营的情况下可以达到预期的强度,延长结构的使用寿命,施工快捷,加固效果安全可靠。它的特点是:(1)采用慢速,附压延续灌浆,可以确保树脂注入裂缝细微部位。(2)可以控制注入量,必要时可以补充灌浆料。(3)可根据裂缝大小,注入状况的需要,调整压力。(4)注入量和注入情形可以目视观察。这种技术主要应用范围:混凝土建筑物裂缝的修补,各种构筑物的修补以及桥梁、铁路的附属构件如桥墩、桥台、桥面、隧道等的修补。
五、房屋建筑施工中混凝土结构的加固技术
1.钢筋网复合砂浆加固梁技术
加固时柱从底层开始从下至上全高加固,主筋下部植入基础承台内,保证新增竖向结构承受
的竖向荷载能够顺利传给基础,并保证刚度的连续性,柱子纵筋采用焊接。梁柱节点处,柱加固纵向钢筋应贯穿楼板不截断,如有梁阻隔时可从框架梁两侧绕过,然后采用一定的坡度收至设计位置,在框架梁上下各增加附加钢筋满足竖向钢筋间距要求;不被原柱阻碍的梁加固纵筋采用通长筋,有柱阻碍则采用植筋技术植入到原柱混凝土中。
2.裂缝修复技术
使用石膏,一般施工厚度在 5mm 6mm 之间,最佳的时间在 30 分钟内,按照 15 的水灰比,将清水加入搅拌桶中,边倒料便用变速器满搅拌 1 分钟,然后快速搅拌 2 分钟,以一定的压力降低粘度、高强度的分子聚合物裂缝灌缝石膏搅拌完成以后将料尽快的导入施工区域内。胶液固化后将开裂两侧的混凝土连接成结构整体,用长柄齿形刮板在施工区域内逸出表面的部分进行第一遍的梳理,用青袍滚筒在区域内进行轻缓的梳理,胶液还能进一步渗透到裂缝周围的混凝土毛细缝隙中,形成较宽的加固带,并能沿着钢筋走向渗透。保护钢筋和增加钢筋与混凝土的粘合力,这样方法的使用范围在 0.1mw1.5mm(注:w:表示裂缝宽度)的静止型独立裂缝,贯穿性裂缝等。